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机械 CAD/CAM

机械 CAD/CAM. 辅导教师：朱旭 联系电话： 8118762 电子信箱： trueshow@126.com. 教学大纲. 第一部分 大纲说明 一、课程的性质和任务 机械 CAD/CAM 技术是广播电视大学机械设计制造及其自动化专业学生必修的技术基础课程。本课程的任务是使学生获得机械 CAD/CAM 技术的基本理论和基础知识；掌握 CAD/CAM 系统硬件配置的一般原则；熟悉 CAD/CAM 系统常用软件的开发方法；具有进行 CAD/CAM 系统规划与实施的初步能力。 二、本课程与相关课程的关系

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  1. 机械CAD/CAM 辅导教师：朱旭 联系电话：8118762 电子信箱：trueshow@126.com

  2. 教学大纲 • 第一部分 大纲说明 • 一、课程的性质和任务 • 机械CAD/CAM技术是广播电视大学机械设计制造及其自动化专业学生必修的技术基础课程。本课程的任务是使学生获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识；掌握CAD/CAM系统硬件配置的一般原则；熟悉CAD/CAM系统常用软件的开发方法；具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。 • 二、本课程与相关课程的关系 • 本课程安排在计算机绘图及C语言程序设计课程后进行，学生应具有常用机械绘图软件和机械设计与制造方面的基本知识。

  3. 三、课程的基本教学要求 • 课程重点阐述CAD/CAM系统的组成及其软件开发技术，初步了解CAD/CAM系统的集成概念，具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。 • 四、教学方法和教学形式建议 • 本课程内容主要是建立在上机实验和工业实践基础之上，以基本概念和实际应用描述为主，涉及面宽。课程教学形式包括电视录像授课、上机实验、自学及面授辅导等方式。 • 五、课程教学要求的层次 • 课程的教学内容按"掌握、熟悉、了解"三个层次要求,上机实验内容按"熟练，学会，了解"三个层次要求。

  4. 第二部分 媒体使用和教学过程安排建议 • 一、学时分配 • 　　课内72学时（4学分），其中电视录像22学时，上机实验22学时，其它学时28。 • 二、教材 • 1．文字教材 • 本课程教材采用分立型式，即包括主教材和实验指导 书各一册。主教材为教材基本内容、每章小结和习题，实验指导书包括实验指导、学习自检内容等。 • 教材名称　主教材　： 《机械CAD/CAM》 • 辅助教材　　　　　： 《机械CAD/CAM实验指导》 • 2．音像教材 电视录象

  5. 三、考试 • 本课程考试采用闭卷考试方法，时间为2小时。考试成绩及完成五个上机实验（以是否获得实验指导教师的书面认可为依据）两项内容为考查学生获得学分与否的依据，上机实验占总成绩的20%。学生考试成绩及格并且完成上机实验，即可获得本课程的学分，否则不能获得本课程的学分。 • 考试内容的要求： • "掌握"的层次 55~60% • "熟悉"的层次 30~35% • "了解"的层次 10~15%

  6. 第三部分 教学内容和教学要求 • 一、教学内容 • （一）课程内容 • 一 绪论 • CAD/CAM的基本概念 • CAD/CAM的发展概况和发展趋势 • CAD/CAM系统的应用 • 二 CAD/CAM系统组成及其软硬件 • CAD/CAM系统组成及工作方式 • CAD/CAM系统硬件配置及选择原则 • CAD/CAM系统的软件 • 三 CAD/CAM软件基础 • 引言 • 数据结构和数据库 • 软件工程方法和开发过程

  7. 四 CAD系统开发技术 • 菜单开发 • Autolisp程序设计语言 • 对话框设计技术 • CAD系统开发方法 • 开发实例 • 五 数控技术 • 数控概述 • 计算机数控 • 六 计算机辅助工艺规程设计 • 成组技术 • 工艺规程设计自动化的意义和发展概况 • CAPP的工作原理 • 派生法CAPP系统 • 创成法CAPP系统

  8. 七 CAD/CAPP/CAM集成和CIMS技术 • CAD/CAPP/CAM集成系统的组成 • CIMS技术简介 • FMS简介 • 八 CAD/CAM系统的规化与实施 • CAD/CAM系统的规划和实施步骤 • CAD/CAM系统的管理体制 • （二）上机实验 • 　实验一、数据库及数据传送 • 　实验二、建立AutoCAD菜单文件 • 　实验三、AutoLISP编程 • 　实验四、建立对话框 • 　实验五、轴类零件CAD设计

  9. 二、课程的基本教学要求 • （一）对各章的教学要求 • 一 绪论 • 了解机械CAD/CAM系统的概论及学习本课程的意义和方法。 • 二 CAD/CAM系统组成及其软硬件 • 本章重点掌握CAD/CAM系统的组成结构及工作方式，CAD/CAM系统软硬件配置的选择原则，熟悉CAD/CAM系统软件。 • 三 CAD/CAM软件基础 • 本章重点掌握数据库的建立和使用，以及软件工程基本概念，要求学生熟悉数据库的建立过程及在程序中的应用方法，了解软件工程基本概念。其它一般了解。

  10. 四 CAD系统开发技术 • 本章要求学生掌握AutoCAD下拉菜单、图标菜单开发技术，AutoLISP编程方法，熟悉对话框设计，了解CAD系统二次开发技术。 • 五 数控技术 • 本章重点掌握数控的基本概念，了解计算机数控。 • 六 计算机辅助工艺规程设计 • 本章了解成组技术、CAPP的工作原理以及派生法CAPP系统。 • 七 CAD/CAPP/CAM集成和CIMS技术 • 　本章重点掌握CAD/CAPP/CAM集成系统的组成及集成的概念，了解CIMS技术。 • 八 CAD/CAM系统规划与实施 • 　本章重点掌握CAD/CAM系统的规划方法和步骤，了解CAD/CAM系统的管理体制。

  11. （三）实验要求 • 实验一、 数据库及数据传递（2学时） • 　　要求学生掌握Foxpro数据库的建立及在高级语言中的应用方法。 • 实验二、 建立AutoCAD菜单文件（4学时） • 　　要求学生掌握下拉菜单，图标菜单的编制方法。 • 实验三、 AutoLISP编程（4学时） • 　　要求学生掌握AutoLISP编程方法，熟悉简单AutoLISP程序的编程和调试。 • 实验四、 建立对话框（4学时） • 　　要求学生熟悉对话框设计的常用构件和简单对话框设计。 • 实验五、 轴类零件CAD设计（8学时） • 　　要求学生通过本实验掌握CAD软件的开发方法，熟悉开发工具的使用。以及各种软件在同一系统中的应用方法。 • 上机实验是本课程不可少的组成部分，不完成五个上机实验（以是否获得实验指导教师的书面认可为依据）不能获得本课程的学分。

  12. 考核说明 • 一、考核说明 • 考核对象：中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业本科生。 • 命题依据：中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）《机械CAD/CAM》课程教学大纲。 • 考核要求：本课程以学习机械CAD/CAM的基本知识及其在生产实际中的应用为目的。具体考核要求分为三个层次：了解、熟悉、掌握。 • 考核内容比例：了解层次10%；熟悉层次40%；掌握层次50%（其中包括编程作业和上机实验）。

  13. 考核方式： • 本课程采用期末考试和平时考查（编程作业和上机实验）相结合的方式，课程总成绩由期末考试成绩和平时考查成绩合成，其中平时考查成绩占30%（编程作业成绩和上机实验成绩各占15%），期末考试采用闭卷考试方法，考试时间2小时，考试成绩占70%。 • 二、考核内容及要求 • 教材每一章都有教学要求和导学、助学内容以及自测题与习题，考核内容及要求均以中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）《机械CAD/CAM课程教学大纲》要求及教材中的具体规定为准。 • 本课程内容丰富、知识点多。包括机械CAD、CAM和CAD/CAM所含内容中的基本概念和基础知识，软件的构成、基础语法和应用软件的基本编程方法。重点章节为第3、4、5、6章，课程内容侧重于机械CAD部分 ，

  14. 难点为第4章应用软件开发中的程序编制，可以通过编程作业巩固理论教学的效果，编程作业作为考核成绩的一部分。考核要求分为“了解、熟悉、掌握”三个层次。具体说明如下：难点为第4章应用软件开发中的程序编制，可以通过编程作业巩固理论教学的效果，编程作业作为考核成绩的一部分。考核要求分为“了解、熟悉、掌握”三个层次。具体说明如下： • （1）了解机械CAD/CAM各个章节的基本概念。 • （2）熟悉机械CAD/CAM各个章节的基础知识。 • （3）熟悉机械CAD/CAM软件构成、基本语法及其使用，例如FoxPro关系数据库的基本使用方法。 • （4）掌握应用软件的基本编程方法，包括菜单文件、AutoLISP语言、对话框编程语言和手工数控编程语言等。 • （5）通过上机实验熟悉软件编程和调试方法。

  15. 三、试题类型及解答 • 试题题型 • 题型有填空题、单选题、简答题、阅读理解题和编程题五种。具体形式见试题范例。 • 试题类型范例及解答 • 《机械CAD/CAM》试题范例 • 一、填空题（每空1分，共20分） • 1．CAD/CAM系统是由、和 三大部分組成。 • 2．数据库的数据模型常用的有三种，它们是型、型和型。 • 3．AotuCAD软件常用的菜单有菜单、菜单和菜单。 • 4．按自动化程度可以把数控编程分为 和两类。

  16. 5．在成组技术中零件分类的主要方法有、和 • 。 • 6．CAD/CAPP/CAM集成系统的类型可分为、和三种。 • 7．在图形软件标准化中，国际上常用的软件有、和。 • 二、单项选择题（每小题3分，共24分）从供选择的答案中选出正确的答案，将其编号添入括号内 • 1．在各种数据结构中，最简单的方式为（ ）。 • A：树 B：二叉树 C：图 D：线性表 • 2．AutoLISP语言与LISP语言不同之处在于它是一种（ ）。 • A：表处理语言 B：人工智能绘图语言 • C：高级语言 D：人工智能语言

  17. 3．在对话框构件中，退出按扭OK对应的关键字为（ ）。 • A：accept B：OK C：Cancel D：help • 4.AotuCAD软件中图标菜单的标题为（ ） • A：image B：pop0 C：popn D：screen • 5．数控机床坐标系统Z坐标轴用于表示机床的（ ）。 • A：主进给方向 B：第二进给方向 • C：主轴轴线 D：切深方向 • 6．在OPITZ分类编码系统中，描述零件基本形状要素的码位范围为（ ）。 • A：1～5码位 B：1～3码位 C：5～9码位 • D：6～9码位 • 7．在派生式CAPP系统中利用分类编码进行零件分类成组的主要依据是（ ）。 • A：零件的材料 B：特征矩阵 • C：典型工艺 D：零件的种类

  18. 8．在CIMS的制造自动化系统中，最先进的加工手段是（ ）。 • A：数控机床 B：装配流水线 • C：组合机床 D：FMS • 三、简答题（每题5分，共30分） • 1.什么是CAD/CAM？ • 2.何谓树形结构和二叉树？ • 3.按功能分，AotuCAD对话框构件共有那几类？ • 4.简述数控机床的主要特点。 • 5.创成式CAPP系统工作原理是什么？ • 6.试指出FMS的四种主要的优点？

  19. 四、阅读理解题（每题6分，共12分） • 1.写出下述函数在的AotuCAD编辑状态中的运行结果 • （defun c: HL ( ) • (setq x1 25.0 y1 10.0 ) • (setq p1 (list x1 y1) ) • (setq x2 (+ (car p1) 50.0) y2 (cdr p1) ) • (setq p2 (list x2 y2)) • (princ x1 y1 x2 y2) • (cammand “line” p1 p2 “”) • )

  20. 2.绘出在AotuCAD编辑状态中下述菜单文件在屏幕上显示的内容2.绘出在AotuCAD编辑状态中下述菜单文件在屏幕上显示的内容 • ***pop11 • [标准件] • [轴承]^c^czhoucheng • [──] • [螺母] ^c^cluomu • [螺钉] ^c^cluoding • [垫圈] ^c^cdianquan • [──] • [销] ^c^cxiao

  21. 五、编程题（14分） • 用AutoLISP语言编写一个自定义函数。要求执行此函数时使用键盘输入一个矩形截面长和宽的值，然后自动绘出该矩形，并绘出剖面线。 • 试题解答 • 一、填空题解答 • 1．工作人员、硬件、软件 • 2．层次、网络、关系 • 3．屏幕、下拉、图标 • 4．手工编程、自动编程 • 5．视检法、生产流程分析法、聚类分析法 • 6．传统型、改进型、数据驱动型 • 7．GKS、IGES、STEP

  22. 二、单项选择题解答 • 1．D • 2．B • 3．A • 4．A • 5．C • 6．A • 7．B • 8．D • 三、简答题解答（采分点） • 1.计算机技术和机械制造技术相互渗透产生了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM），而者的集成称为CAD/CAM。 • 2.树形结构描述了数据之间的分支关系（层次关系），其结构形式上很象一棵倒过来的树，所以称为树形结构。二叉树的每个结点至多有两棵子树，子树有左右之分，不能颠倒。

  23. 3.按功能把对话框构件分成6类：预定义动作构件、构件组、修饰和说明、正文聚合、退出按扭、出错构件。3.按功能把对话框构件分成6类：预定义动作构件、构件组、修饰和说明、正文聚合、退出按扭、出错构件。 • 4.对加工对象适应性强，自动化程度高，加工精度高，加工质量稳定，生产效率高，易于建立计算机通信网络。 • 5.创成CAPP系统工作原理是根据输入的或直接从CAD系统获得的零件信息，依靠系统中的工艺数据和各种工艺决策自动设计出工艺规程。 • 6.回答出下列中的四种：大大提高劳动生产率，大大缩短生产周期，提高了产品质量，提高机床利用率，减少了操作人员，降低成本，减少在制品的数量和库存。 • 四、阅读理解题解答 • 1.在文本行显示出x1、y1、x2、y2的值：25.0 10.0 75.0 10.0；在图形区显示出过点p1(25.0,10.0)和点p2(75.0 10.0)的一条直线.。

  24. 2.在图形区显示下拉菜单，内容为： • 轴承 • ── • 螺母 • 螺钉 • 垫圈 • ── • 销

  25. 五、编程题解答 • (defun c: rectan ( / p1 p2 p3 p4 l w) • (setq l (getreal "\n 输入矩形的长度:")) • (setq w (getreal "\n 输入矩形的宽度:")) • (setq p1 (getpoint "\n 输入图形插入点:")) • (setq p2 (polar p1 0 l) • (setq p3 (polar p2 90 w) • (setq p4 (polar p1 90 w) • (command "line" p1 p2 p3 p4 p1 "") • (command "hatch" "ansi31" "1" "0" "w" p1 p3 "") • ) • 说明：允许使用不同方法进行各点（P2,p3,p4）的坐标计算，凡正确的均给分。

  26. 四．编程作业题目范例 • 1、编程作业题目 • （1）编写绘制轴类零件各轴段图形的下拉菜单和参数化绘制带键槽的轴段横截面图形的AutoLISP自定义函数。 • （2）写出对图中所示零件进行数控加工时的人工编程程序清单。 • 2、编程作业要求 • （1）按题目要求完成下拉菜单和程序的编写。 • （2）对于第1小题可通过上机调试下拉菜单和AutoLISP程序进行验证并绘出图形。 • （3）对于第2小题有条件时可在数控机床上加工验证。 • （4）编程作业完成后，作为成绩考核的依据上交给辅导教师。

  27. 关于期末考试题型 • 试卷分填空题、选择题、简答题、阅读理解题和编程题；分值分配基本是20%、25%、10%和15%左右； • 　　填空题考察的是基本概念，作题时应当注意其中的考核核心概念，内容在教学中有具体介绍； • 　　在做选择题是应当注意备选答案将涉及3个以上的概念，并且有一定的干扰性。考核的目的是判断学习相关概念时是否掌握了相关概念的差别；

  28. 简答题实际是测量同学对操作过程的掌握程度，虽然题目不多，但总分值较高。在真正考试中是按照作对的步骤给分的，所以考试时对问题叙述有遗漏也不会丢很多分。也就是说，考试答题时应当保持好的心态，尽量回答就行了。顺便说一下，简答题的判分是根据关键词给分的，应当抓住问题的核心，有些同学回答的字数很多，但是没有核心要点可能还是没有学习到位。简答题实际是测量同学对操作过程的掌握程度，虽然题目不多，但总分值较高。在真正考试中是按照作对的步骤给分的，所以考试时对问题叙述有遗漏也不会丢很多分。也就是说，考试答题时应当保持好的心态，尽量回答就行了。顺便说一下，简答题的判分是根据关键词给分的，应当抓住问题的核心，有些同学回答的字数很多，但是没有核心要点可能还是没有学习到位。 • 　　阅读理解和编程题目是一种对实际能力的考察，希望同学认真完成实验，在复习时对照课程规定的实验内容总结一下。 • （完）

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